談錘擊沉預制樁的施工工藝及技術質量控制

范美思

（山西省招標有限公司，山西太原 030001）

談錘擊沉預制樁的施工工藝及技術質量控制

范美思

（山西省招標有限公司，山西太原 030001）

結合鋼筋混凝土預制樁施工簡單、沉降量小等特點，介紹了它的類型及適用范圍，闡述了打樁施工的操作要點，并針對施工中常見問題提出了防治措施，從而更好的保證了樁基施工質量。

鋼筋混凝土，預制樁，錘擊沉樁，質量控制

0 引言

近年來各種大型建筑物、構筑物日益增多，規模增大，對基礎工程的要求愈來愈高。為實現有效的把結構上部有效荷載傳遞到基礎深處承載力較大的土層中，此時具有施工簡單、堅固耐久、不受地下水潮濕變化的影響、承載能力大、抗震性能好，沉降量小等特點的鋼筋混凝土預制樁被廣泛應用到建筑施工中。

1 預制樁類型、吊運和堆放

1.1 樁的類型

預制樁可在工廠集中生產，也可在場地附近預制。一般直徑為400 mm～500 mm，管長約為10 m，所用混凝土強度等級不低于30 MPa，樁頂和樁尖處不得有裂縫、蜂窩麻面和破損。現廣泛應用的鋼筋混凝土預制薄壁管樁，外徑為400mm～500mm，壁厚80mm。

1.2 樁的吊運和堆放

1）預制樁應在混凝土達到設計強度的70%后方可起吊，達到設計強度100%才能運輸和打樁施工。

2）起吊彎矩最小才能使其受到的損失達到最小，即為樁身自重受正負彎矩兩種方向相反的拉力，正負彎矩絕對值相等。

堆放場地應堅實、平整和防止不均勻沉降。預制樁堆放應按支點位置放在墊枕上，層與層之間用墊木隔開，兩側打好防止滾垛的木楔。堆放層數應根據其強度、直徑、地面承載力、墊木等確定，一般應小于7層。

2 打樁機械和適用范圍

2.1 打樁機械

1）樁架。

由地盤、導向桿、斜撐和滑輪組成。其作用是支撐樁身和樁錘，打樁過程中引導樁的方向，便于對準樁位。

2）樁錘。

對樁沖擊力大將其打入土中的機具，施工中常用的有落錘、單雙動汽錘、柴油錘、液壓振動錘等。樁錘應根據地質條件、樁身類型強度、樁長及樁的密集程度等因素選擇。

3）動力裝置。

包括驅動樁錘和卷揚機用的動力設備，其配置取決于所選的樁錘。

2.2 適用范圍

1）柴油打樁機。

輕型宜于打木樁，鋼板樁;重型宜于打鋼筋混凝土樁，鋼管樁;不適于在過硬或過軟土層中打樁。

2）振動樁機。

宜于鋼板樁、鋼管樁、鋼筋混凝土樁;卵石夾砂及緊密粘土中效果較差;砂土，塑性粘土及松軟砂粘土。

3）靜力壓拔樁基。

適用于對周圍環境無噪聲，無振動等地段;軟土基礎及地下通道挖掘施工中。

3 鋼筋混凝土預制樁施工工藝

3.1 打樁前期準備

打樁前要有場地平整、放樁基線、定樁位、設置水準點、樁的質量檢測、打試驗樁。由地質條件等安排合理的打樁順序。

3.2 打樁施工

1）定樁:樁身送至導桿內對準樁位調整垂直偏差不得超過0.5%，將樁帽固定在樁頂該處的間隙應為5 mm～10 mm，在樁錘緩慢作用下樁沉入途中至穩定狀，校正樁位及垂直度。

2）錘打:樁錘進行短距輕擊，樁入土穩定后觀察樁身、樁架和樁錘整體垂直度，然后起錘高度可漸增施打。施工中樁錘對樁頭沖擊力適合，回彈小，防止樁頭損壞。當遇到貫入度劇增或沉樁時若遇硬土層或砂層而發生阻力增大，甚至超過樁機的最大打擊力，樁身發生傾斜、位移或有嚴重回彈、樁頂或樁身出現嚴重裂縫、破碎等情況時，應立即停壓并采取相應措施，以免造成斷樁或其他事故。

3）接樁:將對接面上的污垢清刷干凈。上下節樁連接時應調整垂直度，對口的間隙宜為2 mm～3 mm，樁頂焊接應對稱點焊4點～6點進行，待兩樁固定后拆除導向箍再分層施焊，焊層不得少于2層，要求內外層焊縫接頭位置錯開焊縫飽滿。焊接接頭的質量檢查宜采用探傷檢測，同一工程探傷抽樣檢測不得少于3個接頭。為防止斷樁，接頭處焊接后的停歇時間不能太短，必須在3 min以上，在冷卻結硬后再開始打樁，方保證接樁質量。

4）截樁:當樁頂實際標高高出樁頂設計標高時就要截樁，截樁須用專用鋸樁機，嚴禁使用大錘橫向敲擊或強行拉折。

3.3 打樁記錄

打樁過程中應詳細記錄每沉落1 m的錘擊數、樁位的偏斜度等。當樁頂位于一般土層時，應以控制樁頂設計標高為準，貫入度為輔;貫入度已達到設計要求而樁頂標高未達到時，應繼續錘擊3陣，并按每陣10擊的貫入度不應大于設計規定的數值確認，必要時，施工控制貫入度應通過試驗確定，并做好記錄。

3.4 施工后靜停

剛施打完成的預應力鋼筋混凝土樁應注意靜停一段時間后才能進行土方施工，這樣便于由打樁而增高的土中孔隙水壓力釋放而減少其對樁身作用產生的整體傾斜。

4 控制錘擊沉樁施工允許偏差值

1）斜樁傾斜度的偏差不得大于傾斜角正切值的15%。

2）帶有基礎梁的樁位允許偏差值。a.垂直基礎梁的中心線允許偏差100+0.01H mm。b.沿基礎梁的中心線允許偏差150+ 0.01H mm。

3）樁數為1根～3根樁基中的樁位允許偏差100 mm;樁數為4根～16根樁基中的樁位允許偏差1/2樁徑或邊長;樁數大于16根樁基中的樁最外邊的樁位允許偏差1/3樁徑或邊長，中間樁的樁位允許偏差1/2樁徑或邊長;單柱下的單樁的樁位允許偏差為80 mm。

5 施工中常遇問題和防治措施

在錘擊樁施工過程中，因土層變化和施工工藝選用不當，質量問題時有發生，施工人員經常為此而十分顧慮，在此總結以下幾點常見問題以及防治措施。

5.1 樁頂、樁身破損

5.1.1 現象

預制鋼筋混凝土樁的樁頭、樁身破碎，因強大的錘擊力，使樁頭下部范圍內混凝土受壓或拉伸，更甚者是當樁頂部不平整，發生樁身傾斜樁頂位移、混凝土強度不足和剛接部位設置不合理，樁錘偏心錘擊或長時間反復錘擊時，混凝土所受拉應力超過抗拉伸強度，則樁身產生橫向裂紋，表面混凝土剝落，甚至斷裂。

5.1.2 原因

1）樁本身彎曲較大或沉樁過程中樁身發生傾斜或者彎曲。2）定樁不垂直，部分樁身壓入土中后移動樁架糾正產生樁身曲折;施工接樁時，焊接的兩根樁軸線不同一。

3）混凝土強度不夠、樁頂鋼筋網片不足、主筋距樁頂面距離過小、樁頂面不平、樁頂平面與樁軸線不垂直或在堆放、吊運過程中產生樁頂碎裂。

4）錘重選擇不當、樁頂與樁帽的接觸面不平、未加襯墊或未及時更換已損壞襯墊、樁沉入時不垂直，使樁頂面傾斜造成樁頂碎裂。

5.1.3 預防措施

1）施工前必須將樁位清理干凈并用釬探探測檢查;對樁身進行彎曲復核。

2）定樁時要及時糾正不垂直情況，沉樁過程中不得采用移動樁架糾正;接樁時，要保證上下兩節樁在同一軸線上，對接面間隙要加墊鐵片塞牢。

3）應嚴格按照有關規定執行樁的堆放和吊運過程。

4）樁制作時要振搗密實、確保鋼筋設置合理、嚴格加強養護、端面垂直于軸線;定樁要垂直，樁頂要加襯墊，如襯墊不符合要求要更換。

5.2 樁位偏斜

5.2.1 現象

在沉樁過程中，使土體受到急劇擠壓和擾動引起相鄰的樁產生橫向位移或樁身上浮。

5.2.2 原因

1）沉樁過程中，樁尖被堅硬障礙物擠壓發生偏移。

2）接樁不正，兩根樁在相接連軸線不同一，焊接后產生彎曲。

3）樁數量較多，土壤飽和密實;樁距較小，在沉樁時其靠近地面的部分將在地表隆起和水平位移擠壓到極限密實度后相鄰的樁也會被帶動發生偏移。

5.2.3 預防措施

1）沉樁施工前要及時清理樁位障礙物，嚴控樁身的質量。

2）沉樁過程中發現樁身不垂直或焊接的兩根樁軸線不同一時要及時控制采取措施。

3）選擇合理位置采取降水排水措施。

4）樁的密集度等情況達到要求方可進行土方施工。

5.3 沉樁不達標高

5.3.1 現象

沉樁施工時的控制標準是最終貫入度，沉樁達不到設計標高是在錘擊壓力達到或者超過實際值時貫入度不允許施工順利進行，樁頂標高未達到設計值。

5.3.2 原因

1）探測勘察不能滿足施工需要，持力層標高變化較多，設計施工存在誤差。

2）樁頂或樁身已經被打壞，錘擊力不能有效的傳遞。3）群樁擠土造成土阻力增加;停工時間久，土體固結。4）樁錘選擇不當，使樁沉達不到或超過設計要求的控制標高。

5.3.3 預防措施

1）詳細的工程地質勘察或隨時進行特殊位置勘察，按照與實際相符合的工程地質勘察報告施工。

2）樁基施工時，必須保證樁身的完好、機械選擇合理等準備工作完善，錘擊連續進行。

3）遇有硬障礙時，可采用預鉆孔穿透硬夾層。調整沉樁順序、減緩沉樁速度、設置應力釋放位置等合理方案進行改善錘擊施工方法。

5.4 接樁開裂

5.4.1 現象

接樁焊接面經過未加保護或錘擊出現損壞。

5.4.2 原因

1）連接處焊接截面預埋鐵件表面沒有清理干凈，連接件不平，有較大空隙、焊不牢、焊縫不連接、不飽滿或有夾渣。

2）兩根樁焊接時軸線不同一，接樁處產生曲折，錘擊時接樁處產生集中應力而破壞連接。

5.4.3 預防措施

1）接樁前應對連接焊接面上的雜質，油污等進行清理干凈，保證連接部件清潔;保證自然冷卻時間以穩定焊接部位;觀察焊接是否牢固平整，如有質量問題必須及時修正。2）接樁時，兩根樁必須保持軸線同一，焊接預埋件應平整，焊接冷卻完成后經數次錘擊再重復檢查焊接有無開裂，如有應作補救措施。

6 結語

為了符合對高層建筑基礎施工愈來愈高的要求，結合預應力鋼筋混凝土樁的特點在深基礎施工中廣泛應用。錘擊沉樁施工過程中，應根據國家有關規定對施工工藝和技術質量加以管控，我們必須在理論和實踐的過程中總結并掌握樁基的特點使得施工質量得以保障，相信預制樁的應用和施工方法會發展更好，應用更廣泛。

［1］GB 50202-2002，建筑地基基礎工程施工質量驗收規范［S］.

［2］JGJ 94-2008，J 793-2008，建筑樁基技術規范［S］.

［3］JGJ 79-2002，建筑地基處理技術規范［S］.

［4］閻西康.土木工程施工［M］.北京：中國建材工業出版社，2005.

［5］孫瑞豐.建筑學基礎［M］.北京：清華大學出版社，2006.

Discussion on construction technology and technological quality control of hamm ering sinking prefabricated pile

FAN M ei-si

（Shanxi Bidding Co.，Ltd，Taiyuan 030001，China）

Combining with the characteristics of prefabricated steel reinforced concrete pile，such as simple construction and small subsidence amount and so on，the paper introduces its types and application scope，describes the operation points of piling construction，and puts forward preventivemeasures to common construction problems，so as to better guarantee construction quality of the pile foundation.

steel reinforced concrete，prefabricated pile，hammering sinking pile，quality control

TU473.13

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.19.082

1009-6825（2012）19-0092-03

2012-03-28

范美思（1982-），女